第6章 编程技术从工业控制角度而言，控制系统的设计包含 许多内容和步骤，设计者不仅需要具有丰富的 专业知识，而且更需要有效的编程思路及方法， 这样对系统的设计及调试、系统的扩展、合作 者之间的协作交流都十分有利。

内 容 提 要

设计步骤

顺序功能图

知 识 要 点掌握顺序功能图的设计理念和设计方法

§6.1 控制系统的基本设计步骤控制系统的设计步骤

(1)分析任务(将任务分解为若干子任务) (2)描述任务和子任务(任务说明书) (3)生成控制算法 (4)选择控制媒介 (5)执行(建立控制系统)

§6.4 顺序功能图顺序设计法顺序控制设计是一种先进的设计方法， 其设计思想是将系统的工作周期划分为若干 顺序相连的阶段，我们称之为“步”。当步 被激活时(即满足一定的转换条件),步所 代表的行动或命令将被执行。这样一步一步 按照顺序，执行机构就能够顺序“前进”。 设计步骤是首先根据工艺流程，画出顺序功 能图(SFC),之后编写梯形图(或功能块 图)程序。

顺序功能图的表示法

SFC步元素的表现形式前一步 转换条件

当前步 “吸起 ” (当前步的名称)

当前步的动作

后一步

在对应的动作中有存储型(S)和非存储型(NS) 两大常用类型。 存储型为保持型，可以用S和R指令对存储型动作置 位和复位。 而非存储型则与它所在的步“同存亡”,用输出指 令实现。

绘制原则命令类型 文字描述 命令序号 (操作)

来自步元素

S NS S

“灯L1亮 ” “电动机M1工作” “提升汽缸下降”

1 2 3

例 如图所示为彩灯循环点亮示意图。设五个彩灯的 输出分别为Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3和Q0.4,图中 I0.0为控制开关。当I0.0打开时，彩灯依次顺序点亮 (当一盏灯亮时，前一盏灯灭),点亮的周期为2s。 试画出顺序功能图。

分析 在按下启动按钮I0.0后，彩灯系统开始 工作，其工作周期包括：2s时间到，第一盏 灯亮；2s时间到，第二盏灯亮(第一盏灯 灭);2s时间到，第三盏灯亮(第二盏灯 灭);…2s时间到，第五盏灯亮(第四盏灯 灭)五个过程。

2 第二灯亮

NS

Q0.1

0 起始位置 Q0.0· Q0.1· Q0.2· Q0.3· Q0.4· I0.0 1 第一灯亮 Q0.0· T0 2 第二灯亮 Q0.1· T1 NS Q0.15 第五灯亮 3 第三灯亮

Q0.1· T1 NS Q0.2

NS

Q0.04 第四灯亮

Q0.2· T2 NS Q0.3

Q0.3· T3 NS Q0.4

Q0.4· T4

3 第三灯亮

NS

Q0.2

6 结束

Q0.2· T2 4 第四灯亮 Q0.3· T3 NS Q0.3

绘制顺序功能图注意事项

(1) 两个步不能直接相连，必须用一个转 换将两者隔开(如果没有具体的转换条件，一 般都用定时延时来解决)。 (2) 两个转换条件也不能直接相连，必须 用一个步将

两者隔开。 (3) 起始步(起始位置)十分重要，它是 进入顺序控制环(循环扫描)的入口，必不可 少。 (4) 一般在OB100中将起始步预置为当前步 ，否则，系统不能正常工作。

顺序功能图的基本结构包括：单序列、选 择序列、并行序列几种形式 。4 1 m 2 n 3 6 j 7 a) b) n 7 c) 5 i 6 z p 18 d) h 8 k 5 y 15 4 x w 14 f 13 e 16 g 17

简化的顺序功能图画法

在简化图中，将结束步和起始步或第1步 合并为1,并用箭头构成封闭的回环；用不 同的存储位代表不同的步，比如M0.0、M0.1 等；转换条件用一小横杠表示，旁边标注转 换条件；选择序列的分支方向由带箭头直线 表示；并行序列的分支和合并用两条平行线 表示。当前步的动作前如果有字母S表示保 持型动作的置位，有字母R表示保持型的复 位，什么都没有表示非保持型动作。

彩灯显示的简化顺序功能图如图。M 0.0 I0.0· Q0.0· Q0.1· Q0.2· Q0.3· Q0.4 M 0.1 Q 0.0 T0· Q0.0 M 0.2 Q 0.1 T1· Q0.1 M 0.3 Q 0.2 T2· Q0.2 M 0.4 Q0.3 T3· Q0.3 M 0.5 Q0.4 T4· Q0.4

顺序功能图的编程方法

顺序控制程序包括：控制电路设计和输出电路 两种方法。 控制电路的梯形图实现形式如图